Détecteur de fumée - Smoke detector
Un détecteur de fumée est un appareil qui détecte la fumée, généralement comme indicateur d' incendie . Les détecteurs de fumée commerciaux envoient un signal à un panneau de commande d'alarme incendie dans le cadre d'un système d'alarme incendie . Les détecteurs de fumée domestiques, également appelés détecteurs de fumée , émettent généralement une alarme sonore ou visuelle à partir du détecteur lui-même ou de plusieurs détecteurs s'il y a plusieurs appareils interconnectés.
Les détecteurs de fumée sont généralement logés dans des boîtiers en plastique, généralement en forme de disque d'environ 150 millimètres (6 pouces) de diamètre et 25 millimètres (1 pouce) d'épaisseur, mais la forme et la taille varient. La fumée peut être détectée soit optiquement ( photoélectrique ) soit par un processus physique ( ionisation ). Les détecteurs peuvent utiliser une ou les deux méthodes de détection. Des alarmes sensibles peuvent être utilisées pour détecter et dissuader de fumer dans les zones interdites. Les détecteurs de fumée dans les grands bâtiments commerciaux et industriels sont généralement connectés à un système central d'alarme incendie. Les détecteurs de fumée domestiques vont des unités individuelles alimentées par batterie à plusieurs unités interconnectées avec batterie de secours. Avec des unités interconnectées, si l'une d'entre elles détecte de la fumée, toutes les alarmes se déclenchent. Cela se produit même en cas de panne de courant.
Le risque de mourir dans un incendie résidentiel est réduit de moitié dans les maisons équipées de détecteurs de fumée fonctionnels. La National Fire Protection Association des États-Unis rapporte 0,53 décès pour 100 incendies dans les maisons avec des détecteurs de fumée fonctionnels, contre 1,18 décès sans (2009-2013). Certaines maisons n'ont pas de détecteurs de fumée et certaines maisons n'ont pas de piles fonctionnelles dans leurs détecteurs de fumée.
Histoire
La première alarme incendie électrique automatique a été brevetée en 1890 par Francis Robbins Upton , un associé de Thomas Edison . George Andrew Darby a breveté le premier détecteur de chaleur électrique européen en 1902 à Birmingham , en Angleterre . À la fin des années 1930, le physicien suisse Walter Jaeger a tenté d'inventer un capteur de gaz toxique. Il s'attendait à ce que le gaz entrant dans le capteur se lie aux molécules d'air ionisées et modifie ainsi un courant électrique dans un circuit de l'instrument. Son appareil n'a pas atteint son objectif ; de faibles concentrations de gaz n'ont pas affecté la conductivité du capteur. Frustré, Jaeger alluma une cigarette et fut surpris de constater qu'un compteur sur l'instrument avait enregistré une baisse de courant. Les particules de fumée de sa cigarette avaient fait ce que le gaz toxique ne pouvait pas. L'expérience de Jaeger a été l'un des développements qui ont ouvert la voie au détecteur de fumée moderne. En 1939, le physicien suisse Ernst Meili a conçu un dispositif de chambre d'ionisation capable de détecter les gaz combustibles dans les mines. Il a également inventé un tube à cathode froide qui pouvait amplifier le petit signal généré par le mécanisme de détection à une force suffisante pour activer une alarme.
En 1951, les détecteurs de fumée à ionisation ont été vendus pour la première fois aux États-Unis. Au cours des années suivantes, ils n'ont été utilisés que dans les grandes installations commerciales et industrielles en raison de leur grande taille et de leur coût. En 1955, de simples "détecteurs d'incendie" pour les maisons ont été développés, détectant les températures élevées. En 1963, la Commission de l'énergie atomique des États-Unis (USAEC) a accordé la première licence de distribution de détecteurs de fumée utilisant des matières radioactives. En 1965, le premier détecteur de fumée à faible coût à usage domestique a été développé par Duane D. Pearsall avec Stanley Bennett Peterson. C'était une unité individuelle, remplaçable et alimentée par batterie qui pouvait être facilement installée. Le "SmokeGard 700" était une unité en acier résistant au feu en forme de ruche. La société a commencé à produire en série ces unités en 1975. Des études menées dans les années 1960 ont déterminé que les détecteurs de fumée réagissaient aux incendies beaucoup plus rapidement que les détecteurs de chaleur.
Le premier détecteur de fumée monoposte a été inventé en 1970 et rendu public l'année suivante. C'était un détecteur à ionisation alimenté par une seule pile de 9 volts . Il coûtait environ 125 $ US et se vendait à un rythme de quelques centaines de milliers d'unités par an. Plusieurs développements technologiques ont eu lieu entre 1971 et 1976, dont le remplacement des tubes à cathode froide par de l'électronique à l'état solide , qui a considérablement réduit le coût et la taille des détecteurs, et a permis de surveiller la durée de vie des piles. Les klaxons d'alarme précédents, qui nécessitaient des piles spéciales, ont été remplacés par des klaxons plus économes en énergie, permettant l'utilisation de piles couramment disponibles. Ces détecteurs pouvaient également fonctionner avec de plus petites quantités de sources radioactives, et la chambre de détection et l'enceinte du détecteur de fumée ont été repensées pour un fonctionnement plus efficace. Les piles rechargeables étaient souvent remplacées par une paire de piles AA avec une coque en plastique renfermant le détecteur. Le détecteur de fumée alimenté par pile au lithium d'une durée de 10 ans a été introduit en 1995.
Le détecteur de fumée photoélectrique (optique) a été inventé par Donald Steele et Robert Emmark d'Electro Signal Lab et breveté en 1972.
Concevoir
Ionisation
Un détecteur de fumée à ionisation utilise un radio - isotope , généralement de l' américium 241 , pour ioniser l'air ; une différence due à la fumée est détectée et une alarme est générée. Les détecteurs à ionisation sont plus sensibles au stade flamboyant des incendies que les détecteurs optiques, tandis que les détecteurs optiques sont plus sensibles aux incendies au début du stade couvant.
Le détecteur de fumée possède deux chambres d'ionisation , une ouverte à l'air, et une chambre de référence qui ne permet pas l'entrée de particules. La source radioactive émet des particules alpha dans les deux chambres, ce qui ionise certaines molécules d' air . Il existe une différence de potentiel (tension) entre les paires d' électrodes dans les chambres ; la charge électrique sur les ions permet à un courant électrique de circuler. Les courants dans les deux chambres doivent être les mêmes car ils sont également affectés par la pression atmosphérique, la température et le vieillissement de la source. Si des particules de fumée pénètrent dans la chambre ouverte, certains des ions s'attacheront aux particules et ne seront pas disponibles pour transporter le courant dans cette chambre. Un circuit électronique détecte qu'une différence de courant s'est développée entre les chambres ouvertes et scellées et déclenche l'alarme. Le circuit surveille également la batterie utilisée pour fournir ou sauvegarder l'alimentation, et émet un avertissement intermittent lorsqu'il est presque épuisé. Un bouton de test actionné par l'utilisateur simule un déséquilibre entre les chambres d'ionisation et déclenche l'alarme si et seulement si l'alimentation, l'électronique et le dispositif d'alarme sont fonctionnels. Le courant consommé par un détecteur de fumée à ionisation est suffisamment faible pour qu'une petite batterie utilisée comme alimentation unique ou de secours puisse fournir de l'énergie pendant des mois ou des années sans avoir besoin de câblage externe.
Les détecteurs de fumée à ionisation sont généralement moins chers à fabriquer que les détecteurs optiques. Ils peuvent être plus sujets aux fausses alarmes déclenchées par des événements non dangereux que les détecteurs photoélectriques, et sont beaucoup plus lents à réagir aux incendies domestiques typiques.
L'américium-241 est un émetteur alpha avec une demi-vie de 432,6 ans. Le rayonnement des particules alpha, par opposition au rayonnement bêta (électron) et gamma (électromagnétique), est utilisé pour deux raisons : ce qui signifie qu'ils seront arrêtés, en toute sécurité, par le plastique du détecteur de fumée ou l'air. Environ un pour cent de l'énergie radioactive émise du 241 Am est un rayonnement gamma . La quantité d'américium 241 élémentaire est suffisamment faible pour être exemptée de la réglementation appliquée aux déploiements plus importants. Un détecteur de fumée contient environ 37 kBq ou 1 µCi d'élément radioactif américium 241 ( 241 Am), correspondant à environ 0,3 µg de l'isotope. Cela fournit un courant ionique suffisant pour détecter la fumée, tout en produisant un très faible niveau de rayonnement à l'extérieur de l'appareil.
L'américium-241 dans les détecteurs de fumée ionisants présente un danger potentiel pour l'environnement, bien que très faible. Les réglementations et recommandations relatives à l'élimination des détecteurs de fumée varient d'une région à l'autre. La quantité de matière radioactive contenue dans les détecteurs de fumée ionisants est très faible et ne représente donc pas un risque radiologique important. Si l'américium est laissé dans la chambre d'ionisation de l'alarme, le risque radiologique est insignifiant car la chambre agit comme un bouclier contre le rayonnement alpha. Une personne devrait ouvrir la chambre scellée et ingérer ou inhaler l'américium pour que le risque soit important. Le risque de rayonnement d'une exposition à un détecteur de fumée ionique fonctionnant normalement est beaucoup plus faible que le rayonnement de fond naturel.
Certains pays européens, dont la France, et certains États et municipalités des États-Unis ont interdit l'utilisation de détecteurs de fumée ioniques domestiques en raison de craintes qu'ils ne soient pas assez fiables par rapport à d'autres technologies. Lorsqu'un détecteur de fumée ionisante a été le seul détecteur, les incendies à un stade précoce n'ont pas toujours été détectés efficacement.
Photo-électrique
Un détecteur de fumée photoélectrique ou optique contient une source de lumière infrarouge , visible ou ultraviolette - généralement une ampoule à incandescence ou une diode électroluminescente (DEL) - une lentille et un récepteur photoélectrique - généralement une photodiode . Dans les détecteurs ponctuels, tous ces composants sont disposés à l'intérieur d'une chambre où circule de l'air, qui peut contenir de la fumée provenant d'un incendie à proximité. Dans les grands espaces ouverts tels que les oreillettes et les auditoriums, des détecteurs de fumée à faisceau optique ou à faisceau projeté sont utilisés à la place d'une chambre à l'intérieur de l'unité : une unité murale émet un faisceau de lumière infrarouge ou ultraviolette qui est soit reçu et traité par un l'appareil ou réfléchi au récepteur par un réflecteur. Dans certains types, en particulier les types de faisceaux optiques, la lumière émise par la source lumineuse traverse l'air testé et atteint le photocapteur. L' intensité lumineuse reçue sera réduite en raison de la diffusion de particules de fumée, de poussière en suspension dans l'air ou d'autres substances ; le circuit détecte l'intensité lumineuse et génère l'alarme si elle est inférieure à un seuil spécifié, potentiellement en raison de la fumée. Dans d'autres types, typiquement des types à chambre, la lumière n'est pas dirigée vers le capteur, qui n'est pas éclairé en l'absence de particules. Si l'air dans la chambre contient des particules (fumée ou poussière), la lumière est diffusée et une partie atteint le capteur, déclenchant l'alarme.
Selon la National Fire Protection Association (NFPA), « la détection de fumée photoélectrique est généralement plus réactive aux incendies qui commencent par une longue période de couvaison ». Des études de Texas A&M et de la NFPA citées par la ville de Palo Alto, dans l'État de Californie, « les alarmes photoélectriques réagissent plus lentement aux incendies à croissance rapide que les alarmes à ionisation, mais des tests en laboratoire et sur le terrain ont montré que les détecteurs de fumée photoélectriques fournissent un avertissement adéquat pour tous les types d'incendies. et il a été démontré qu'ils sont beaucoup moins susceptibles d'être désactivés par les occupants."
Bien que les alarmes photoélectriques soient très efficaces pour détecter les incendies couvants et offrent une protection adéquate contre les incendies enflammés, les experts en sécurité incendie et la NFPA recommandent d'installer ce qu'on appelle des alarmes combinées, qui sont des alarmes qui détectent à la fois la chaleur et la fumée ou utilisent à la fois l'ionisation et l'alarme photoélectrique. méthodes de détection de fumée. Certaines alarmes combinées peuvent également inclure une capacité de détection de monoxyde de carbone.
Le type et la sensibilité de la source lumineuse et du capteur photoélectrique et le type de chambre à fumée diffèrent d'un fabricant à l'autre.
Détection de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone
Les capteurs de monoxyde de carbone détectent les concentrations potentiellement mortelles de monoxyde de carbone , qui peuvent s'accumuler en raison d'une ventilation défectueuse là où se trouvent des appareils à combustion tels que des appareils de chauffage et des cuisinières à gaz, bien qu'il n'y ait pas d'incendie incontrôlé à l'extérieur de l'appareil.
Des niveaux élevés de dioxyde de carbone (CO 2 ) peuvent indiquer un incendie et peuvent être détectés par un capteur de dioxyde de carbone . De tels capteurs sont souvent utilisés pour mesurer des niveaux de CO 2 qui peuvent être indésirables et nocifs, mais non indicatifs d'un incendie. Ce type de capteur peut également être utilisé pour détecter et avertir des niveaux beaucoup plus élevés de CO 2 générés par un incendie. Certains fabricants disent que les détecteurs basés sur les niveaux de CO 2 sont les indicateurs d'incendie les plus rapides. Contrairement aux détecteurs à ionisation et optiques, ils peuvent également détecter les incendies qui ne génèrent pas de fumée, comme ceux alimentés par l'alcool ou l'essence. Les détecteurs de CO 2 ne sont pas sensibles aux fausses alarmes dues aux particules, ce qui les rend particulièrement adaptés à une utilisation dans des environnements poussiéreux et sales.
Différences de performances
Une présentation de Siemens et de l'Association canadienne d'alarme incendie rapporte que le détecteur à ionisation est le meilleur pour détecter les incendies naissants avec des particules invisiblement petites, les incendies à flamme rapide avec des particules plus petites de 0,01-0,4 micron et la fumée sombre ou noire, tandis que plus moderne les détecteurs photoélectriques sont les meilleurs pour détecter les incendies lents avec des particules plus grosses de 0,4 à 10,0 microns et une fumée blanche/grise de couleur claire.
Les détecteurs de fumée photoélectriques réagissent plus rapidement à un incendie qui en est à son stade précoce et couvant. La fumée de la phase couvante d'un incendie est généralement constituée de grosses particules de combustion comprises entre 0,3 et 10,0 µm . Les détecteurs de fumée à ionisation réagissent plus rapidement (généralement 30 à 60 secondes) au stade flamboyant d'un incendie. La fumée de la phase flamboyante d'un incendie est généralement constituée de particules de combustion microscopiques comprises entre 0,01 et 0,3 µm. De plus, les détecteurs à ionisation sont plus faibles dans les environnements à fort débit d'air. Pour cette raison, le détecteur de fumée photoélectrique est plus fiable pour détecter la fumée dans les phases couvantes et flamboyantes d'un incendie.
En juin 2006, l'Australian Fire & Emergency Service Authorities Council, le principal organisme représentatif de tous les services d'incendie australiens et néo-zélandais, a publié un rapport officiel intitulé « Position sur les détecteurs de fumée dans les logements résidentiels ». La clause 3.0 stipule que « les détecteurs de fumée à ionisation peuvent ne pas fonctionner à temps pour alerter les occupants de s'échapper d'un feu couvant ».
En août 2008, l' Association internationale des pompiers (IAFF) a adopté une résolution recommandant l'utilisation de détecteurs de fumée photoélectriques, affirmant que le passage aux détecteurs photoélectriques « réduira considérablement les pertes de vie parmi les citoyens et les pompiers ».
En mai 2011, la position officielle de la Fire Protection Association of Australia (FPAA) sur les détecteurs de fumée a déclaré : « La Fire Prevention Association of Australia considère que tous les bâtiments résidentiels devraient être équipés de détecteurs de fumée photoélectriques... »
En décembre 2011, la Volunteer Firefighter's Association of Australia a publié un rapport de la World Fire Safety Foundation, « Ionization Smoke Alarms are DEADLY », citant des recherches soulignant les différences de performances substantielles entre l'ionisation et la technologie photoélectrique.
En novembre 2013, l'Ohio Fire Chiefs' Association (OFCA) a publié un document de position officiel soutenant l'utilisation de la technologie photoélectrique dans les résidences de l'Ohio. La position de l'OFCA déclare : « Dans l'intérêt de la sécurité publique et pour protéger le public des effets mortels de la fumée et du feu, l'Ohio Fire Chiefs' Association approuve l'utilisation de détecteurs de fumée photoélectriques dans les nouvelles constructions et lors du remplacement d'anciens détecteurs de fumée ou acheter de nouvelles alarmes."
En juin 2014, des tests de la Northeastern Ohio Fire Prevention Association (NEOFPA) sur les détecteurs de fumée résidentiels ont été diffusés dans l'émission « Good Morning America » d'ABC. Les tests NEOFPA ont montré que les détecteurs de fumée à ionisation ne s'activaient pas au début de la phase couvante d'un incendie. Les alarmes photoélectriques/ionisation combinées n'ont pas réussi à s'activer pendant plus de 20 minutes en moyenne après les alarmes de fumée photoélectriques autonomes. Cela a justifié la position officielle de juin 2006 du Conseil des autorités australiennes des services d'incendie et d'urgence (AFAC) et la position officielle d'octobre 2008 de l'Association internationale des pompiers (IAFF). L'AFAC et l'IAFF recommandent toutes deux les détecteurs de fumée photoélectriques, mais pas les détecteurs de fumée photoélectriques/ionisation combinés.
Selon les tests au feu conformes à la norme EN 54 , le nuage de CO 2 provenant d'un feu ouvert peut généralement être détecté avant les particules.
En raison des différents niveaux de capacités de détection entre les types de détecteurs, les fabricants ont conçu des dispositifs multicritères qui croisent les signaux séparés pour à la fois exclure les fausses alarmes et améliorer les temps de réponse aux incendies réels.
L'obscurcissement est une unité de mesure qui est devenue le moyen standard de spécifier la sensibilité des détecteurs de fumée . L'obscurcissement est l'effet de la fumée qui réduit l'intensité lumineuse, exprimé en pourcentage d'absorption par unité de longueur ; des concentrations plus élevées de fumée entraînent des niveaux d'obscurcissement plus élevés.
| Type de détecteur | Obscurcissement |
|---|---|
| Ionisation | 2,6 à 5,0 % obs/m (0,8 à 1,5 % obs/ft) |
| Photo-électrique | 0,70–13,0% obs/m (0,2–4,0% obs/ft) |
| Aspirer | 0,005 à 20,5 % obs/m (0,0015 à 6,25 % obs/pi) |
| Laser | 0,06-6,41 % obs/m (0,02-2,0 % obs/ft) |
Commercial
Les détecteurs de fumée commerciaux sont conventionnels ou adressables et sont connectés à des systèmes d'alarme de sécurité ou d'alarme incendie contrôlés par des panneaux de commande d'alarme incendie (FACP). Il s'agit du type de détecteur le plus courant et généralement beaucoup plus cher que les avertisseurs de fumée résidentiels à piles à poste unique. Ils sont utilisés dans la plupart des installations commerciales et industrielles et dans d'autres endroits tels que les navires et les trains, mais font également partie de certains systèmes d'alarme de sécurité dans les maisons. Ces détecteurs n'ont pas besoin d'avoir des alarmes intégrées, car les systèmes d'alarme peuvent être contrôlés par le FACP connecté, qui déclenchera les alarmes pertinentes, et peut également mettre en œuvre des fonctions complexes telles qu'une évacuation par étapes.
Conventionnel
Le mot "conventionnel" est un argot utilisé pour distinguer la méthode utilisée pour communiquer avec l'unité de contrôle dans les nouveaux systèmes adressables. Les "détecteurs conventionnels" sont des détecteurs de fumée utilisés dans les anciens systèmes interconnectés et ressemblent à des interrupteurs électriques par leur mode de fonctionnement. Ces détecteurs sont connectés en parallèle au chemin de signalisation de sorte que le flux de courant soit surveillé pour indiquer une fermeture du chemin du circuit par tout détecteur connecté lorsque la fumée ou d'autres stimuli environnementaux similaires influencent suffisamment tout détecteur. L'augmentation du flux de courant qui en résulte (ou un court-circuit) est interprétée et traitée par l'unité de contrôle comme une confirmation de la présence de fumée et un signal d'alarme incendie est généré. Dans un système conventionnel, les détecteurs de fumée sont généralement câblés ensemble dans chaque zone et un seul panneau de commande d'alarme incendie surveille généralement un certain nombre de zones qui peuvent être agencées pour correspondre à différentes zones d'un bâtiment. En cas d'incendie, la centrale est capable d'identifier la ou les zones contenant le ou les détecteurs en alarme. Cependant, ils ne peuvent pas identifier quel(s) détecteur(s) individuel(s) sont en état d'alarme.
Adressable
Un système adressable attribue à chaque détecteur un numéro individuel ou une adresse. Les systèmes adressables permettent de tracer l'emplacement exact d'une alarme sur le FACP, tout en permettant de connecter plusieurs détecteurs à la même zone. Dans certains systèmes, une représentation graphique du bâtiment est fournie sur l'écran du FACP qui montre les emplacements de tous les détecteurs dans le bâtiment, tandis que dans d'autres l'adresse et l'emplacement du ou des détecteurs en alarme sont simplement indiqués.
Les systèmes adressables sont généralement plus chers que les systèmes non adressables conventionnels et offrent des options supplémentaires, y compris un niveau de sensibilité personnalisé (parfois appelé mode jour/nuit) qui peut déterminer la quantité de fumée dans une zone donnée et la détection de contamination à partir du FACP qui permet la détermination d'un large éventail de défauts dans les capacités de détection des détecteurs de fumée. Les détecteurs sont généralement contaminés en raison de l'accumulation de particules atmosphériques dans les détecteurs qui circulent dans les systèmes de chauffage et de climatisation des bâtiments. D'autres causes incluent la menuiserie, le ponçage, la peinture et la fumée en cas d'incendie. Les panneaux peuvent également être interconnectés pour surveiller un très grand nombre de détecteurs dans plusieurs bâtiments. Ceci est le plus souvent utilisé dans les hôpitaux, les universités, les centres de villégiature et autres grands centres ou institutions.
Résidentiel
Les systèmes d'alarme de fumée plus petits et moins coûteux, généralement utilisés dans un environnement domestique/résidentiel, peuvent être des unités autonomes individuelles ou interconnectées. Ils génèrent généralement un signal d'avertissement sonore fort comme seule action. Plusieurs détecteurs (qu'ils soient autonomes ou interconnectés) sont normalement utilisés dans les pièces d'un logement. Il existe des avertisseurs de fumée peu coûteux qui peuvent être interconnectés de sorte que tout détecteur qui déclenche sonne toutes les alarmes. Ils sont alimentés par le secteur, avec batterie de secours jetable ou rechargeable. Ils peuvent être interconnectés par des fils ou sans fil. Ils sont requis dans les nouvelles installations dans certaines juridictions.
Plusieurs méthodes de détection de fumée sont utilisées et documentées dans les spécifications de l'industrie publiées par Underwriters Laboratories . Les méthodes d'alerte comprennent :
- Tonalités audibles
- Alerte vocale
- Lumières stroboscopiques visuelles
- 177 candelas sortie
- Éclairage de secours pour l'éclairage
- Stimulation tactile (par exemple, agitateur de lit ou d'oreiller), bien qu'aucune norme n'existe en 2008 pour les dispositifs d'alarme à stimulation tactile.
Certains modèles ont une fonction de silence ou de silence temporaire qui permet de faire taire, généralement en appuyant sur un bouton sur le boîtier, sans retirer la batterie. Ceci est particulièrement utile dans les endroits où les fausses alarmes peuvent être relativement courantes (par exemple près d'une cuisine), ou les utilisateurs peuvent retirer la batterie de façon permanente pour éviter le désagrément des fausses alarmes, empêchant l'alarme de détecter un incendie en cas d'incendie.
Alors que la technologie actuelle est très efficace pour détecter les conditions de fumée et d'incendie, la communauté des sourds et malentendants a soulevé des inquiétudes quant à l'efficacité de la fonction d'alerte pour réveiller les individus endormis dans certains groupes à haut risque. Les personnes faisant partie de groupes comme les personnes âgées, les malentendants et les personnes en état d'ébriété peuvent avoir plus de difficulté à utiliser des détecteurs sonores. Entre 2005 et 2007, la recherche parrainée par la National Fire Protection Association (NFPA) des États-Unis s'est concentrée sur la compréhension de la cause du nombre plus élevé de décès dans ces groupes à haut risque. Les premières recherches sur l'efficacité des différentes méthodes d'alerte sont rares. Les résultats de la recherche suggèrent qu'une sortie d'onde carrée à basse fréquence (520 Hz) est nettement plus efficace pour réveiller les personnes à haut risque. Les détecteurs de fumée et de monoxyde de carbone sans fil reliés à des mécanismes d'alerte tels que des coussinets vibrants pour les malentendants, des flashs et des combinés d'avertissement à distance sont plus efficaces pour réveiller les personnes souffrant d'une perte auditive grave que les autres alarmes.
Piles
Les batteries sont utilisées soit comme seules, soit comme alimentation de secours pour les détecteurs de fumée résidentiels. Les détecteurs fonctionnant sur secteur ont des piles jetables ou rechargeables ; d'autres fonctionnent uniquement avec des piles jetables de 9 volts. Lorsque la batterie est épuisée, un détecteur de fumée à batterie seule devient inactif ; la plupart des détecteurs de fumée sonnent de manière répétée si la batterie est faible. Il a été constaté que les détecteurs de fumée à piles dans de nombreuses maisons ont des piles mortes. Il a été estimé qu'au Royaume-Uni, plus de 30 % des détecteurs de fumée ont des piles mortes ou retirées. En réponse, des campagnes d'information du public ont été créées pour rappeler aux gens de changer régulièrement les piles des détecteurs de fumée. En Australie, par exemple, une campagne d'information publique suggère que les piles des détecteurs de fumée soient remplacées chaque année le jour du poisson d'avril . Dans les régions utilisant l' heure d'été , les campagnes peuvent suggérer aux gens de changer leurs piles lorsqu'ils changent d'horloge ou le jour d'un anniversaire.
Certains détecteurs alimentés sur secteur sont équipés d'une batterie au lithium non rechargeable pour une sauvegarde d'une durée de vie de dix ans en général. Après cela, il est recommandé de remplacer le détecteur. Des piles au lithium jetables de 9 volts remplaçables par l'utilisateur , qui durent au moins deux fois plus longtemps que les piles alcalines, sont également disponibles pour les détecteurs de fumée.
L' Association nationale de protection contre les incendies des États-Unis recommande aux propriétaires de remplacer la pile du détecteur de fumée au moins une fois par an, lorsqu'il commence à gazouiller (un signal que la pile est faible). Les batteries doivent également être utilisées en cas d'échec d'un test, que la NFPA recommande d'effectuer au moins une fois par mois en appuyant sur le bouton « test » de l'alarme.
Fiabilité
Un rapport du NIST de 2004 a conclu que « les détecteurs de fumée de type à ionisation ou de type photoélectrique laissaient systématiquement le temps aux occupants de s'échapper de la plupart des incendies résidentiels » et, « Conformément aux conclusions précédentes, les détecteurs de type à ionisation ont fourni une réponse un peu meilleure aux incendies enflammés que les alarmes photoélectriques (réponse plus rapide de 57 à 62 secondes) et les alarmes photoélectriques ont fourni (souvent) une réponse considérablement plus rapide aux feux couvants que les alarmes de type ionisation (réponse 47 à 53 minutes plus rapide)."
Un nettoyage régulier peut empêcher les fausses alarmes causées par l'accumulation de poussière et d'insectes, en particulier sur les alarmes de type optique car elles sont plus sensibles à ces facteurs. Un aspirateur peut être utilisé pour nettoyer les détecteurs de fumée domestiques afin d'éliminer les poussières nocives. Les détecteurs optiques sont moins sensibles aux fausses alarmes dans des endroits tels que près d'une cuisine produisant des fumées de cuisson.
Dans la nuit du 31 mai 2001, Bill Hackert et sa fille Christine de Rotterdam , à New York, sont décédés lorsque leur maison a pris feu et qu'un détecteur de fumée à ionisation First Alert n'a pas retenti. La cause de l'incendie était un cordon électrique effiloché derrière un canapé qui a couvé pendant des heures avant d'engloutir la maison avec des flammes et de la fumée. Le détecteur de fumée à ionisation s'est avéré défectueux et, en 2006, un jury du tribunal de district des États-Unis pour le district nord de New York a décidé que First Alert et sa société mère d'alors, BRK Brands , étaient responsables de millions de dollars de dommages et intérêts. .
Installation et placement
Aux États-Unis, la plupart des lois nationales et locales concernant le nombre et l'emplacement requis des détecteurs de fumée sont basées sur les normes établies dans la NFPA 72, National Fire Alarm and Signaling Code. Les lois régissant l'installation de détecteurs de fumée varient selon les localités. Cependant, certaines règles et directives pour les maisons existantes sont relativement cohérentes dans le monde développé. Par exemple, le Canada et l'Australie exigent qu'un bâtiment soit équipé d'un détecteur de fumée fonctionnel à chaque étage. Le code NFPA des États-Unis cité dans le paragraphe précédent exige des détecteurs de fumée à chaque niveau habitable et à proximité de toutes les chambres. Les niveaux habitables comprennent des greniers suffisamment hauts pour permettre l'accès. De nombreux autres pays ont des exigences comparables.
Dans les nouvelles constructions, les exigences minimales sont généralement plus strictes. Tous les détecteurs de fumée doivent être reliés directement au câblage électrique , être interconnectés et avoir une batterie de secours . De plus, des détecteurs de fumée sont requis à l'intérieur ou à l'extérieur de chaque chambre , selon les codes locaux. Les détecteurs de fumée à l'extérieur détecteront les incendies plus rapidement, en supposant que le feu ne se déclare pas dans la chambre, mais le son de l'alarme sera réduit et pourrait ne pas réveiller certaines personnes. Certaines zones nécessitent également des détecteurs de fumée dans les escaliers , les couloirs principaux et les garages .
Une douzaine de détecteurs ou plus peuvent être connectés via un câblage ou sans fil de sorte que si l'un détecte de la fumée, les alarmes sonneront sur tous les détecteurs du réseau, améliorant ainsi la probabilité que les occupants soient alertés même si de la fumée est détectée loin de leur emplacement. Les interconnexions filaires sont plus pratiques dans les nouvelles constructions que dans les bâtiments existants.
Au Royaume-Uni, l'installation de détecteurs de fumée dans les nouvelles constructions doit être conforme à la norme britannique BS5839 pt6. BS 5839 : Pt.6 : 2004 recommande qu'une propriété nouvellement construite ne comportant pas plus de 3 étages (moins de 200 mètres carrés par étage) soit équipée d'un système de catégorie D, LD2. Les réglementations de la construction en Angleterre, au Pays de Galles et en Écosse recommandent de suivre la norme BS 5839 : Pt.6, mais au minimum un système de grade D, LD3 doit être installé. Les réglementations de la construction en Irlande du Nord exigent l'installation d'un système de grade D, LD2, avec des détecteurs de fumée installés dans les voies d'évacuation et le salon principal et un détecteur de chaleur dans la cuisine ; cette norme exige également que tous les détecteurs disposent d'une alimentation secteur et d'une batterie de secours.
Normes
Normes européennes EN54
Les produits de détection d'incendie sont conformes à la norme européenne EN 54 Systèmes de détection d'incendie et d'alarme incendie qui est une norme obligatoire pour chaque produit qui va être livré et installé dans n'importe quel pays de l'Union européenne (UE). EN 54 partie 7 est la norme pour les détecteurs de fumée. Les normes européennes sont développées pour permettre la libre circulation des marchandises dans les pays de l'Union européenne. La norme EN 54 est largement reconnue dans le monde. La certification EN 54 de chaque appareil doit être délivrée annuellement.
Couverture des détecteurs de fumée et de température avec la norme européenne EN54
| Superficie (mètres carrés) | Type de détecteur | Hauteur (m) | Pente du plafond ≤20° | Pente du plafond >20° | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Smax (mètres carrés) | Rmax (m) | Smax (mètres carrés) | Rmax(m) | |||
| SA ≤80 | EN54-7 | ≤12 | 80 | 6,6 | 80 | 8,2 |
| SA >80 | EN54-7 | 6 | 60 | 5,7 | 90 | 8,7 |
| 6< h 12 | 80 | 6,6 | 110 | 9,6 | ||
| SA ≤30 | EN54-5 Classe A1 | 7,5 | 30 | 4,4 | 30 | 5,7 |
| EN54-5 Classe A2,B,C,D,F,G | 6 | 30 | 4,4 | 30 | 5,7 | |
| SA >30 | EN54-5 Classe A1 | 7,5 | 20 | 3,5 | 40 | 6,5 |
| EN54-5 Classe A2,B,C,D,E,F,G | 6 | 20 | 3,5 | 40 | 6,5 | |
- EN54-7 : Détecteur de fumée
- EN54-5 : Détecteur de température
- SA : Superficie
- Smax (mètres carrés) : Couverture de surface maximale
- Rmax (m) : radio maximale
Les informations en gras sont la couverture standard du détecteur. La couverture du détecteur de fumée est de 60 mètres carrés et la couverture du détecteur de fumée de température est de 20 mètres carrés . La hauteur par rapport au sol est un enjeu important pour une bonne protection.
Une EN14604 supplémentaire (harmonisée) existe également, qui tend à être la norme généralement citée dans le point de vente domestique. Cette norme développe les recommandations EN54 pour les détecteurs de fumée domestiques et spécifie les exigences, les méthodes d'essai, les critères de performance et les instructions du fabricant. Il comprend également des exigences supplémentaires pour les détecteurs de fumée, qui sont adaptés à une utilisation dans les véhicules d'hébergement de loisirs. Cependant, une grande partie de l'EN14604 est volontaire. Une étude publiée en 2014 a évalué six domaines de conformité et a trouvé que 33% des appareils prétendant répondre à cette norme ne le faisaient pas dans une ou plusieurs des spécificités. L'étude a également révélé que 19 % des produits présentaient un problème de détection d'incendie réelle.
Australie et États-Unis
Aux États-Unis, la première norme pour les détecteurs de fumée à domicile a été établie en 1967. En 1969, l'AEC a permis aux propriétaires d'utiliser des détecteurs de fumée sans licence. Le Life Safety Code (NFPA 101), adopté par la National Fire Protection Association en 1976, a d'abord exigé des détecteurs de fumée dans les maisons. Les exigences de sensibilité des détecteurs de fumée de la norme UL 217 ont été modifiées en 1985 pour réduire la susceptibilité aux fausses alarmes. En 1988 , les codes du bâtiment modèles BOCA , ICBO et SBCCI ont commencé à exiger que les détecteurs de fumée soient interconnectés et placés dans toutes les chambres à coucher. En 1989, la norme NFPA 74 exigeait pour la première fois que les détecteurs de fumée soient interconnectés dans chaque nouvelle construction résidentielle, et en 1993, la norme NFPA 72 exigeait pour la première fois que des détecteurs de fumée soient installés dans toutes les chambres. La NFPA a commencé à exiger le remplacement des détecteurs de fumée après dix ans en 1999. En 1999, Underwriters Laboratory (UL) a modifié les exigences d'étiquetage des détecteurs de fumée afin que tous les détecteurs de fumée doivent avoir une date de fabrication écrite en anglais simple.
En juin 2013, un rapport de la World Fire Safety Foundation intitulé « Les normes australiennes et américaines relatives aux détecteurs de fumée peuvent-elles être fiables ? » a été publié dans le magazine officiel de l'Australian Volunteer Firefighter Association. Le rapport remet en question la validité des critères de test utilisés par les agences gouvernementales américaines et australiennes lors des tests scientifiques des détecteurs de fumée à ionisation.
Législation
En juin 2010, la ville d' Albany , en Californie, a promulgué une législation uniquement photoélectrique après une décision unanime du conseil municipal d'Albany ; plusieurs autres villes californiennes et de l'Ohio ont promulgué une législation similaire peu de temps après.
En novembre 2011, le Territoire du Nord a promulgué la première législation photoélectrique résidentielle d'Australie rendant obligatoire l'utilisation de détecteurs de fumée photoélectriques dans toutes les nouvelles maisons du Territoire du Nord.
Depuis le 1er janvier 2017, l'État australien du Queensland a exigé que tous les détecteurs de fumée dans les nouvelles habitations (ou lorsqu'une habitation est en grande partie rénovée) doivent être photoélectriques et ne pas contenir également de capteur d'ionisation. Ils devaient également être câblés à l'alimentation secteur avec une source d'alimentation secondaire (c.-à-d. une batterie) et être interconnectés avec tous les autres avertisseurs de fumée de l'habitation. C'est ainsi que tout serait activé ensemble. À compter de cette date, tous les avertisseurs de fumée de remplacement doivent être photoélectriques; à partir du 1er janvier 2022, tous les logements vendus, loués ou dont le bail est renouvelé doivent être conformes comme pour les logements neufs ; et à partir du 1er janvier 2027, tous les logements doivent être conformes comme pour les logements neufs.
En juin 2013, dans un discours du Parlement australien, la question a été posée : « Les détecteurs de fumée à ionisation sont-ils défectueux ? » Cela faisait suite aux données de l'agence d'essais scientifiques du gouvernement australien (l'Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth - CSIRO ) révélant de graves problèmes de performance avec la technologie d'ionisation au début de la phase couvante d'un incendie, une augmentation des litiges impliquant des détecteurs de fumée à ionisation et une augmentation des législation rendant obligatoire l'installation de détecteurs de fumée photoélectriques. Le discours cité en mai 2013, rapport de la World Fire Safety Foundation publié dans le magazine de l'Australian Volunteer Firefighter Association intitulé « Can Australian and US Smoke Alarm Standards be Trusted ? » Le discours s'est terminé par une demande adressée à l'un des plus grands fabricants de détecteurs de fumée à ionisation au monde et au CSIRO de divulguer le niveau de fumée visible requis pour déclencher les détecteurs de fumée à ionisation des fabricants dans le cadre des tests scientifiques du CSIRO. L'État américain de Californie a interdit la vente de détecteurs de fumée à piles remplaçables.